超超臨界鍋爐設(shè)計及運行

前言

《超超臨界及亞臨界參數(shù)鍋爐》一書自出版以來，受到專業(yè)界同行的關(guān)注，許多專業(yè)技術(shù)工作者對原書的內(nèi)容提出了建設(shè)性的意見和建議。為了滿足專業(yè)界的需求，本書作者對原書進行了大幅修改。主要修改體現(xiàn)在：根據(jù)工程實際數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗及試驗數(shù)據(jù)，新增了超超臨界鍋爐設(shè)計和運行特性的理論及技術(shù)方面的內(nèi)容，包括：①新增了超超臨界鍋爐的中間點溫度與汽溫控制問題分析。②新增了超臨界和超超臨界鍋爐的汽溫偏差分析。③新增了超臨界W型火焰鍋爐以及水冷壁的優(yōu)化設(shè)計論證。④新增了超臨界褐煤鍋爐。⑤對原書中的錯誤和不足之處做了修改和補充：補充了幾種新型煤粉燃燒器的燃燒機理，補充了超臨界鍋爐變壓運行的內(nèi)容；修改并補充了超臨界機組金屬材料的內(nèi)容；在部分章節(jié)中增補了超臨界鍋爐運行中出現(xiàn)的主要問題、原因分析和解決措施。⑥由于條件限制，刪除了原書中亞臨界參數(shù)鍋爐的內(nèi)容。鑒于上述原因，新書名確定為《超超臨界鍋爐設(shè)計及運行》。本書的主要特點是：重點闡述目前國內(nèi)正在發(fā)展的具有世界先進技術(shù)水平的超臨界和超超臨界機組鍋爐，內(nèi)容新穎，類型齊全。以定性和定量分析相結(jié)合，闡述了超臨界機組鍋爐的運行特性，數(shù)據(jù)來源于實際工程和運行試驗，引用了參考文獻中的部分數(shù)據(jù)和實例及圖例。注意探索規(guī)律，對各類超臨界鍋爐的共同性和特殊性進行了分析研究。在超臨界壓力下工質(zhì)熱物理特性對鍋爐運行特性的影響，在水冷壁工質(zhì)溫度和中間點溫度控制、汽溫特性和汽溫控制以及汽溫偏差等超臨界鍋爐設(shè)計和運行的關(guān)鍵問題方面，提出了見解和比較具體的理論與實踐依據(jù)；避免空泛化及抽象化的理論敘述，增強了系統(tǒng)性、邏輯性、實用性；相對獨立的模塊化結(jié)構(gòu)和簡潔明確的理論觀點也增強了可讀性。

內(nèi)容概要

本書重點闡述新一代超臨界和超超臨界機組鍋爐設(shè)計及運行方面的主要理論和技術(shù)，具體內(nèi)容包括超臨界和超超臨界機組的新技術(shù)和經(jīng)濟性、各種類型超臨界和超超臨界鍋爐的設(shè)計特點及系統(tǒng)布置、超臨界鍋爐螺旋管圈水冷壁與內(nèi)螺紋管垂直管屏水冷壁的流動特性和傳熱特性以及優(yōu)化設(shè)計、超臨界和超超臨界鍋爐水冷壁工質(zhì)溫度和中間點溫度以及水煤比的優(yōu)化控制、超臨界和超超臨界鍋爐的汽溫特性及汽溫調(diào)節(jié)、超臨界和超超臨界鍋爐的啟動系統(tǒng)及啟動特性、超臨界和超超臨界機組的金屬材料、煤粉燃燒新技術(shù)及超臨界鍋爐爐型結(jié)構(gòu)分析、超臨界和超超臨界機組的變壓運行、超臨界W型火焰鍋爐的優(yōu)化設(shè)計、超臨界褐煤鍋爐、部分超臨界鍋爐運行中出現(xiàn)的主要問題和解決措施等。    本書可作為從事超臨界和超超臨界機組鍋爐設(shè)計、運行的工程技術(shù)人員和科研人員的參考用書，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的研究生和本科生以及從事電力行業(yè)管理的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第一章  超臨界和超超臨界機組的技術(shù)性能  第一節(jié)  超臨界和超超臨界機組的發(fā)展概況  第二節(jié)  超臨界和超超臨界機組的容量及參數(shù)  第三節(jié)  超臨界機組的熱效率及影響因素  第四節(jié)  超臨界機組與亞臨界機組的主要區(qū)別  第五節(jié)  超臨界鍋爐的性能要求  第六節(jié)  超臨界直流鍋爐的主要特點  第七節(jié)  新一代超臨界鍋爐的技術(shù)特點  第八節(jié)  部分超臨界鍋爐燃用的典型煤質(zhì)第二章  超臨界和超超臨界鍋爐的形式及系統(tǒng)  第一節(jié)  X電廠600MW超臨界鍋爐  第二節(jié)  B電廠600MW超臨界鍋爐  第三節(jié)  Q電廠600MW超臨界鍋爐  第四節(jié)  C電廠600MW超臨界鍋爐  第五節(jié)  典型的1000MW超超臨界鍋爐  第六節(jié)  塔型超臨界和超超臨界鍋爐  第七節(jié)  超臨界褐煤鍋爐  第八節(jié)  超臨界W型火焰鍋爐  第九節(jié)  超臨界鍋爐受熱面的設(shè)計特點第三章  超臨界和超超臨界鍋爐的傳熱及水動力特性  第一節(jié)  超臨界壓力下水和水蒸氣的熱物理特性  第二節(jié)  超臨界壓力下水冷壁管的傳熱特性  第三節(jié)  水冷壁的形式與質(zhì)量流速優(yōu)化設(shè)計  第四節(jié)  螺旋管圈水冷壁的特點及水動力特性  第五節(jié)  光管垂直管屏水冷壁的特點及水動力特性  第六節(jié)  內(nèi)螺紋管垂直管屏水冷壁的變壓運行特性  第七節(jié)  超臨界鍋爐水冷壁工質(zhì)溫度控制  第八節(jié)  超臨界鍋爐水冷壁傳熱惡化的判據(jù)  第九節(jié)  1000MW超超臨界鍋爐的水冷壁系統(tǒng)  第十節(jié)  超臨界W型火焰鍋爐水冷壁的優(yōu)化設(shè)計  第十一節(jié)  垂直管屏水冷壁運行中出現(xiàn)的問題與解決措施第四章  超臨界和超超臨界鍋爐的啟動系統(tǒng)及啟動特性  第一節(jié)  超臨界直流鍋爐啟動系統(tǒng)的主要任務(wù)  第二節(jié)  帶循環(huán)泵的啟動系統(tǒng)  第三節(jié)  帶循環(huán)泵和擴容器的啟動系統(tǒng)  第四節(jié)  簡化型啟動系統(tǒng)  第五節(jié)  帶快速啟動旁路的啟動系統(tǒng)  第六節(jié)  帶三級旁路的啟動系統(tǒng)  第七節(jié)  帶大氣式擴容器的啟動系統(tǒng)  第八節(jié)  超臨界機組的啟動特性  第九節(jié)  超臨界機組的旁路系統(tǒng)與啟動方式第五章  超臨界和超超臨界機組的金屬材料  第一節(jié)  超臨界和超超臨界機組的金屬材料類型與性能  第二節(jié)  超臨界和超超臨界機組鍋爐的金屬材料  第三節(jié)  超臨界和超超臨界機組汽輪機的金屬材料第六章  超臨界和超超臨界鍋爐的中間點溫度控制和汽溫調(diào)節(jié)  第一節(jié)  超臨界鍋爐的中間點溫度控制  第二節(jié)  超臨界鍋爐的汽溫特性  第三節(jié)  超臨界鍋爐的汽溫調(diào)節(jié)  第四節(jié)  500MW和800Mw超臨界機組的運行特性  第五節(jié)  國內(nèi)早期600MW超臨界鍋爐的運行特性  第六節(jié)  1000MW超超臨界鍋爐中間點溫度和汽溫控制  第七節(jié)  超超臨界鍋爐的汽溫偏差第七章  煤粉燃燒新技術(shù)及超臨界鍋爐爐型結(jié)構(gòu)分析  第一節(jié)  低負荷運行無油穩(wěn)燃技術(shù)  第二節(jié)  燃燒過程NO2控制新技術(shù)  第三節(jié)  超臨界鍋爐燃燒器及配風(fēng)技術(shù)  第四節(jié)  W型火焰鍋爐的燃燒器及配風(fēng)方式  第五節(jié)  超臨界和超超臨界鍋爐的爐型結(jié)構(gòu)分析第八章  超臨界和超超臨界機組的變壓運行  第一節(jié)  超臨界機組的運行模式及經(jīng)濟性比較  第二節(jié)  超臨界機組調(diào)峰運行的特點  第三節(jié)  超臨界鍋爐調(diào)峰運行中的主要問題  第四節(jié)  超超臨界鍋爐的運行特性參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：超臨界和超超臨界機組在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，而且新一代超臨界和超超臨界機組的技術(shù)進步十分明顯。20世紀80年代以后，隨著耐高溫高壓金屬材料的性能水平不斷提高和超臨界機組技術(shù)逐步趨于成熟，其可靠性與亞I臨界機組接近，世界先進水平的超臨界和超超臨界機組可用率可以達到85％以上，最高達到90％。不過國外電廠大機組燃用的煤質(zhì)比國內(nèi)的煤質(zhì)變化較小，一般燃用優(yōu)質(zhì)煤。國內(nèi)超臨界機組的運行實踐表明，超臨界機組運行出現(xiàn)的問題中除了水冷壁等蒸發(fā)系統(tǒng)爆管和螺旋管圈水冷壁變形外，其他大多數(shù)問題并非是超臨界機組自身固有的問題。新一代超臨界機組采用了大量比較成熟的技術(shù)，可靠性水平將進一步提高，但運行中既要注意超臨界機組的一些特殊問題，也要更多地注意防范出現(xiàn)類似亞臨界機組的問題。對于我國目前的情況，最重要的問題仍然是機組運行的可靠性問題。因為我國的煤質(zhì)資源比較復(fù)雜，很難保證機組燃用單一品種的煤質(zhì)，因此煤質(zhì)變化對于機組運行的可靠性構(gòu)成了隨機性的潛在問題。新一代超臨界和超超臨界機組已經(jīng)充分考慮了鍋爐對煤質(zhì)變化的適應(yīng)性問題，例如增加爐膛容積、提高爐膛高度、提高燃燒器在低負荷的穩(wěn)燃能力等。同時，國內(nèi)電廠對大機組變煤質(zhì)運行初步積累了一些經(jīng)驗，只要運行人員對超臨界和超超臨界機組的運行特性能夠充分認識并有足夠的理論與技術(shù)準備，由于煤質(zhì)變化出現(xiàn)的問題是可以避免和不難解決的。超臨界鍋爐與亞臨界汽包鍋爐運行中的最大區(qū)別在于水冷壁的工作特性。變壓運行的超臨界直流鍋爐的水冷壁既要在亞臨界壓力范圍內(nèi)工作，也要在超臨界壓力范圍內(nèi)工作，中間還要經(jīng)過臨界壓力，所以既可能發(fā)生亞臨界壓力下的膜態(tài)沸騰，也可能發(fā)生超臨界壓力下的類膜態(tài)沸騰問題。但新一代超臨界直流鍋爐吸取了亞臨界鍋爐水冷壁的經(jīng)驗，在高熱負荷區(qū)域一般都采用內(nèi)螺紋管，與20世紀80年代的超臨界鍋爐相比，可靠性進一步提高。由于蒸汽參數(shù)的大幅度提高，鍋爐、汽輪機、蒸汽管道、高壓加熱器等需要采用新材料，以提高耐高溫、抗蠕變能力和承受超臨界和超超臨界壓力的強度，并減小壁厚，提高機組對快速負荷變化的適應(yīng)能力。新研制的金屬材料提高了鍋爐、汽輪機的疲勞壽命、熱導(dǎo)率，減小了熱應(yīng)力，同時提高了金屬材料的抗煙氣腐蝕和抗蒸汽腐蝕的能力以及降低金屬材料的膨脹系數(shù)等，使新金屬材料的性能得到全面提升。各工業(yè)發(fā)達國家都在研制新一代金屬材料，以適應(yīng)超臨界機組向超高參數(shù)發(fā)展的需要。此外，采用汽輪機末級長葉片，在改善汽輪機通流特性、增加回?zé)峒訜峒墧?shù)、改變汽輪機上下汽缸的結(jié)構(gòu)和強度方面也取得了較大的技術(shù)進步，使機組性能得以大幅度提升。2.在降低污染物排放量方面的技術(shù)水平新一代超臨界和超超臨界機組采用多級配風(fēng)的低NQ燃燒器，實現(xiàn)了首先在火焰內(nèi)脫氮的新概念。與此同時，在爐膛內(nèi)進一步采用多級配風(fēng)，實現(xiàn)了在爐內(nèi)脫氮的新概念。除此之外，采用降低水冷壁的熱負荷、均衡爐膛內(nèi)的溫度分布的技術(shù)措施，對于降低NQ污染物取得了良好的效果。

編輯推薦

《超超臨界鍋爐設(shè)計及運行》是由中國電力出版社出版的。

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